“TDS+螺旋溜槽”工艺设计与应用

2019-04-09赵滏

山东煤炭科技 2019年3期

赵滏

（山西晋煤集团坪上煤业有限公司，山西晋城 048203）

1 “TDS+螺旋溜槽”设计背景

坪上煤业受地质条件、煤质煤层厚度影响，开采下分层时底板混入的矸石量大，煤层局部含1～2层炭质泥岩夹矸，且井下原煤仅进行简单的破碎和筛选，原煤80mm经过破碎筛分后进行25、13mm筛分，筛分后直接销售，产品为80～25mm中块煤、25～13mm小块煤、13～0mm末煤。中块煤经常由于人工排矸效率低，原煤含矸率高，灰分超标，造成销售价格低，效益差，甚至造成煤质纠纷，影响销售。因此，对块原煤进行排矸处理势在必行。鉴于坪上煤业主井运煤筛选系统现状，拟对80～25mm块煤分选采用TDS智能干选机排矸分选，且在中块仓中安装螺旋溜槽，以满足当前的生产情况。

2 “TDS+螺旋溜槽”项目概况

2.1 TDS智能干选机安装

TDS智能干选机是一种基于X射线识别，采用高压气枪执行的新型块煤分选设备。其基本原理是：采用X射线智能识别方法，针对入选原煤煤质特征建立与之相适应的分析模型，通过大数据分析，对煤与矸石进行数字化识别，最终通过高压风智能排矸系统将矸石排出。TDS智能干选机主机可分为：布料系统、识别系统、执行系统、除尘系统、散热系统、电控和REC系统等。TDS智能干选机基本原理图如图1所示。

图1 TDS智能干选机基本原理图

智能干选机是一种新技术，与传统选煤方法按密度差异进行分选不同，智能干选是基于X射线识别的分选技术，由于煤的性质、元素差异会造成系统识别的差异，最终通过高灵敏、高可靠执行机构将矸石排出。见图2。

项目改进方式：在筛分楼22m高处安装一部801转载皮带，用于将振动筛筛分下来的80～25mm块煤（含矸）运转到带式给料机。在筛分楼17m高处安装1台带式给料机及1台TDS智能干选机（型号为TDS16-082.5，处理能力100t/h，处理粒径80～25mm，主机外形尺寸为9700×4500×3800mm），主机内含布料器（型号：NN-150，带宽：1800mm，带长：13m，带速：2.5m/s），将其安装在块煤仓上，对80～25mm块煤（含矸）进行分选。

图2 选出的煤与矸石对比

图3 筛选系统“TDS+螺旋溜槽”工艺设计示意图

如3图所示，井下原煤经过原有2ZXF3061/5型振动筛筛分后，13～0mm末煤经上仓皮带进入末煤仓，25～13mm小块煤进入小块煤仓，而80～25mm中块煤经新增801转载皮带进入带式给料机，通过TDS16-102.5型智能干选机分选后，中块煤进入中块煤仓，矸石进入新增矸仓。

主要创新点：

（1）技术先进。TDS智能干选机是基于射线识别的选煤新技术，采用先进的检测及执行技术，分选过程不用水，不用介，装机功率低，生产加工成本低。

（2）绿色选煤。传统湿法选煤在洗选过程中将产生煤泥，由于煤泥发热量低，粘结成团难以利用，在无法销售的情况下往往作为废弃物外排，既浪费资源又污染环境。而TDS智能干选机不产生煤泥，有效解决了沾湿煤泥难处理的问题，避免了环境污染，真正实现了绿色选煤。

（3）系统简单，建设周期短。TDS智能干选系统简单，直接建在现有筛分楼上，不需要新建车间，自开工建设到调试仅仅用时3个月。若采用传统选煤工艺，由于系统复杂则需要另建厂房，并配套设置浓缩车间，预计工期将不低于6个月。

2.2 中块仓加装螺旋溜槽

坪上煤业精块煤的生产占总量的30%，精煤产品采用方仓（中块仓高度为17m）储存，通过汽车外运。由于无烟煤易碎，在装仓环节容易因撞击而破碎，因而使入仓后的块煤合格率下降，直接影响着企业的经济效益。为了提高块煤合格率，确保产品质量，在801皮带转载处及TDS精煤入料口处安装新型螺旋溜槽。见图4。

图4 中块仓螺旋溜槽安装实体图及技术参数

项目改进方式：

改造前：从建矿到达产以来，中块仓安装的是普通直通式溜槽，直上直下式，由于无烟煤易碎，在入仓环节容易因撞击而破碎，因而使入仓后的块煤合格率下降，块率损失严重，直接影响着企业的经济效益。

改造后：该套新型螺旋溜槽是由TDS布料器将精块煤运至仓口，落到螺旋溜槽的入料段上，按照一定的规律对煤流进行加速，并不断改变煤流的方向，使煤流能够以预定的速度平稳进入螺旋溜槽的标准段内，致使煤流在各种力的共同作用下保持平衡，即在运动方向无加速度，基本上以恒定的速度平衡运行，使煤流沿溜槽以匀速螺旋运动滑至仓底，将自由落体运动变为匀速螺旋运动，从而防止块煤破碎，达到减少破碎的效果。见图5。